Víte, jak vybírat díly a materiály?

Výběr materiálu pro použití z různých materiálů je práce omezená mnoha faktory. Výběr materiálu dílů je proto důležitou součástí návrhu dílů. Principem výběru materiálů mechanických dílů je: požadované materiály by měly splňovat požadavky na použití dílů amají dobrou technologii a ekonomiku.

Požadavek použití

Požadavky na použití mechanických částí jsou následující:
1) Pracovní podmínky a zatížení dílů a požadavky, aby se zabránilo odpovídajícím poruchám.
Provozní stav se týká charakteristik prostředí, pracovní teploty a stupně tření a opotřebení dílů. Díly pracující v horkém a vlhkém prostředí nebo korozivních médiích, jejich materiály by měly mít dobrou odolnost proti korozi a korozi, v tomto případě lze nejprve zvážit použití z nerezové oceli, slitiny mědi. Vliv pracovní teploty na výběr materiálu má především dva aspekty: na jedné straně je nutné vzít v úvahu koeficient lineární roztažnosti materiálů dvou vzájemně spolupracujících částí, aby se příliš nelišil tak, aby nedocházelo k nadměrnému tepelnému namáhání nebo volnému lícování při změně teploty; Na druhou stranu je třeba vzít v úvahu i změnu mechanických vlastností materiálů s teplotou. Díly pracující pod kluzným třením pro zlepšení tvrdosti povrchu aby se zvýšila odolnost proti opotřebení, měl by zvolit vhodný pro povrchovou úpravu kalené oceli, nauhličené oceli, nitridové oceli a dalších druhů nebo zvolit snížení tření a odolnost proti opotřebení u dobrých materiálů.
Stav zatížení se vztahuje k velikosti a povaze zatížení a namáhání dílu.Křehké materiály jsou v zásadě vhodné pouze pro výrobu dílů, které fungují při statickém zatížení;V případě nárazu by měly být jako hlavní materiál použity plastové materiály;Pro povrch větších kontaktních namáhaných částí by měl volit povrchovou úpravu materiálů, jako je povrchově kalená ocel; Pro díly vystavené namáhání by měly být vybrány materiály odolné proti únavě; Pro díly pod rázovým zatížením by měly být vybrány materiály s vysokou rázovou houževnatostí ;Pro velikost závisí na pevnosti a velikost a kvalita dílů jsou omezené, měli byste zvolit materiály s vysokou pevností; Pro díly, jejichž rozměry závisí na tuhosti, by měly být vybrány materiály s velkými moduly pružnosti.
Obecně lze vlastnosti kovových materiálů zlepšit a zlepšit tepelným zpracováním.Proto je nutné plně využít prostředky tepelného zpracování pro rozvinutí potenciálu materiálů.U nejčastěji používané modulované oceli lze díky rozdílné teplotě popouštění získat polotovar s různými mechanickými vlastnostmi.Čím vyšší je popouštění teplota, čím nižší je tvrdost a tuhost materiálu a tím lepší je plasticita. Proto by při výběru různých materiálů měla být současně stanovena specifikace tepelného zpracování a uvedena na výkresu.

2) Omezení velikosti a kvality dílů.
Velikost a kvalita dílů, velikost a materiálová rozmanitost a způsob výroby polotovaru.Výrobu odlitku obecně nelze omezit velikostí a hmotností;Při výrobě polotovaru výkovku je nutné věnovat pozornost výrobní kapacitě výkovku stroje a zařízení.Kromě toho, velikost dílů a kvalita poměru velikosti a hmotnosti materiálu, by měla být pokud možno zvolit silný poměr hmotnosti velkých materiálů, aby se snížila velikost a kvalita dílů.

3) Význam dílů v celém stroji a součástech.
4) Jiné speciální požadavky (jako izolace, diamagnetické atd.).

 

Technologické požadavky

Aby se díly snadno vyrobily, měla by se při výběru materiálů vzít v úvahu složitost struktury dílů, velikosti a typu polotovaru. U dílů se složitým tvarem a velkou velikostí, pokud se uvažuje o odlévání polotovaru, by měl být zvolen dobrý odlévací výkon; zvažuje se svařovací polotovar, měla by být vybrána nízkouhlíková ocel s dobrým svařovacím výkonem. Pro jednoduchý tvar, malou velikost, velkou dávku dílů, vhodné pro lisování a zápustkové kování, by měly být vybrány dobré plastové materiály. Pro díly, které vyžadují tepelné zpracování, materiál by měl mít dobré vlastnosti při tepelném zpracování. Kromě toho je třeba vzít v úvahu zpracovatelnost samotného materiálu a zpracovatelnost po tepelném zpracování.

Ekonomický požadavek

1) Relativní cena samotného materiálu

Za předpokladu splnění požadavků použití by měly být pokud možno voleny levné materiály. To je důležité zejména u hromadně vyráběných dílů.
2) Náklady na zpracování materiálu
Když kvalita součásti není velká a množství zpracování je velké, náklady na zpracování budou tvořit velkou část celkových nákladů na součást. Přestože je litina levnější než ocelový plech, je dražší svařovat odlitek. železo než ocelový plech pro určité jednodílné nebo maloobjemové díly krabic, protože ty šetří náklady na výrobu forem.
3) Ušetřete materiály
Aby se ušetřily materiály, lze použít tepelné zpracování nebo zpevnění povrchu (otryskávání, válcování atd.), aby se plně využily potenciální mechanické vlastnosti materiálů; Povrchová úprava (chromování, měděné pokovování, černění, modrá, atd.) lze také použít ke snížení stupně koroze a opotřebení, prodloužení životnosti dílů.
4) Míra využití materiálů
Aby se zlepšila míra využití materiálů, nelze použít žádné řezání nebo méně řezání, jako je zápustkové kování, vytavitelné lití, lisování atd., což může nejen zlepšit míru využití materiálů, ale také zkrátit pracovní dobu řezání.
5) Ušetřete cenné materiály
Použitím kombinované struktury lze ušetřit cenu vyšších materiálů, jako je šnekový kroužek s kombinovanou konstrukcí s dobrým snížením tření, ale drahým cínovým bronzem a jádro kola je levná litina.
6) Ušetřete vzácné materiály
V tomto ohledu lze oceli legované mangan-borem s bohatými zdroji v Číně použít k nahrazení ocelí legovaných chromniklem s menšími zdroji a hliníkový bronz lze použít k nahrazení cínového bronzu.
7) Dodávka materiálu
Při výběru materiálů by se měly volit lokálně dostupné a snadno dosažitelné materiály, aby se snížily náklady na pořízení, přepravu, skladování;Ze zjednodušených variant materiálů z hlediska dodávek a skladování by pro malosériovou výrobu dílů mělo snížit co nejvíce na stejném stroji použití odrůd a specifikací materiálů, aby se zjednodušilo zásobování a řízení a v procesu obrábění a tepelného zpracování bylo mnohem snazší zvládnout nejrozumnější způsob provozu, a tím zlepšit kvalitu výroby, snížit šrot, zlepšit produktivitu práce.